Spektroskopia rezonansu magnetycznego

radiolog.pl
Spektroskopia rezonansu magnetycznego zastosowania w położnictwie
Badanie spektroskopii rezonansu magnetycznego jest wykorzystywane od wielu lat w
diagnostyce neurologicznej czy onkologicznej. Wynikiem badania spektroskopii rezonansu
magnetycznego są widma poszczególnych cząsteczek, umożliwiające analizę jakościową
oraz ilościową zawartości danej cząsteczki w tkance badanej. Możliwa jest także analiza
spektrograficzne in vitro, dotycząca fragmentów pobranych tkanek, analizowanych w
warunkach laboratoryjnych. Od kilku lat prowadzone są prace nad zastosowaniem tego
rodzaju diagnostyki w monitorowaniu stanu neurologicznego płodu, na podstawie widm
spektroskopowych metabolitów mózgu płodu. Przytoczono podstawy biofizyczne metody
oraz doniesienia dotyczące tej tematyki zamieszczone w piśmiennictwie anglojęzycznym.
Prace doświadczalne trwają także nad zastosowaniem spektroskopii rezonansu
magnetycznego w ocenie stopnia dojrzałości płuc płodu, jako metodzie nieinwazyjnej i
bezpiecznej. Przytoczono wstępne wyniki badania spektroskopowego ex vivo próbek płynu
owodniowego pobranego drogą amniocentezy oraz badania MRS in vivo tkanki płucnej i
płynu owodniowego. Rezultaty prac badawczych dotyczących zastosowania spektroskopii
rezonansu magnetycznego wydają się być zachęcające do dalszych badań.
Spektroskopia rezonansu magnetycznego
Podstawy biofizyczne spektroskopii rezonansu magnetycznego
Za pierwsze doniesienia dotyczące badań nad zjawiskiem jądrowego rezonansu magnetycznego
uważa się prace opublikowane przez Blacha i Purcella (1946r.). Przez ponad pół wieku badań i
eksperymentów, obrazowanie metodą tomografii rezonansu magnetycznego weszło na dobre w
kanon diagnostyki obrazowej współczesnej medycyny. Stosując dość daleko posunięte
uproszczenie, możemy powiedzieć, iż klasyczne badanie rezonansu magnetycznego odpowiada
na pytanie o ,,stan" jąder poszczególnych pierwiastków. Widzimy, gdzie się znajdują, nie wiemy
jednak w skład jakich cząsteczek wchodzą.
Pierwsze doniesienia o możliwościach klinicznego zastosowania spektroskopii rezonansu
magnetycznego pojawiły się wkrótce po odkryciu, iż nie wszystkie jądra badanego pierwiastka
charakteryzują się taką samą częstotliwością rezonansową, czyli nie są ,,widziane" w ten sam
sposób przez aparat. Wyjaśnieniem tego fenomenu jest tzw. zjawisko ,,przesunięcia chemicznego",
czyli możliwości uzyskania różnych obrazów tego samego pierwiastka, w zależności od tego, w
jakiej cząsteczce się on znajduje. Za występowanie zjawiska przesunięcia chemicznego
odpowiedzialne są konfiguracje elektronów otaczających jądro atomu, różne w zależności od
otoczenia jądra.
Wynikiem badania spektroskopii rezonansu magnetycznego są widma poszczególnych cząsteczek,
umożliwiające analizę jakościową oraz ilościową zawartości danej cząsteczki w tkance badanej.
Możliwa jest także analiza spektrograficzna in vitro, dotycząca fragmentów pobranych tkanek,
analizowanych w warunkach laboratoryjnych.
Badanie spektroskopii rezonansu magnetycznego w ocenie dojrzałości płuc płodu
© 2000-2017 Activeweb Medical Solutions. Wszelkie prawa zastrzeżone.
str. 1/3
radiolog.pl
Badania nad zastosowaniem spektroskopii rezonansu magnetycznego w ocenie stopnia dojrzałości
płuc płodu prowadzone są od kilku lat. Ilościowa ocena fosfolipidów płynu owodniowego, będąca
wykładnikiem dojrzałości tkanki płucnej płodu, bez konieczności wykonywania obarczonej dużym
ryzykiem amniopunkcji, może stać się wartościowym narzędziem nieinwazyjnej diagnostyki. Dane
porównujące wyniki badania spektroskopowego ex vivo próbek płynu owodniowego pobranego
drogą amniocentezy oraz badania MRS in vivo tkanki płucnej i płynu owodniowego przedstawił na
łamach Journal o Pediatric Surgery zespół z University o California . Porównano widma
spektroskopowe metabolitów zawierających cholinę w próbkach płynu owodniowego pobranych od
pacjentek w II i III trymestrze ciąży i widma spektroskopowe uzyskane w drodze badania in vivo z
obszaru tkanki płucnej i płynu owodniowego płodów w III trymestrze ciąży. Płyn owodniowy
uzyskano drogą amniocentezy, wykonywanej w związku z zaleceniem wykonania analizy
chromosomalnej (II trymestr), lub dla oceny dojrzałości płuc płodu (III trymestr). Dla próbek
pobranych w III trymestrze wykonano oznaczenie stosunku surfaktantu do albumin (S/A).
Zaobserwowano korelację między stosunkiem choliny do kreatyniny (oznaczonym
spektroskopowo) a stosunkiem stężeń suraktantu do albumin, będącego wykładnikiem stopnia
dojrzałości płuc płodu (oznaczonych metodą konwencjonalną). Autorzy podkreślają znaczenie
wprowadzenia nieinwazyjnej diagnostyki dla oceny dojrzałości płuc płodu, w szczególności dla
wyodrębnienia grupy płodów obarczonych dużym ryzykiem wystąpienia zespołu ostrej
niewydolności oddechowej. Badanie potwierdziło możliwość zastosowania w tym celu techniki
spektroskopii rezonansu magnetycznego.
MRS mózgu płodu
Pierwsze doniesienia dotyczące korelacji wzrostu stężenia mleczanów z niedotlenieniem płodu
wywołanym niewydolnością łożyska datuje się na wczesne lata 90-te ubiegłego wieku. Mleczany
powstają w wyniku glikolizy beztlenowej, jako końcowy produkt tej przemiany. Zwiększenie
poziomu mleczanów charakterystyczne jest także dla stanów niedożywienia lub poważnej
hypoglikemii matki. Związek między podniesionym stężeniem mleczanów, a zaburzeniem rozwoju
neurologicznego płodów według autorów doniesień, upoważnia do dalszych badań nad
użytecznością tego parametru jako markera niedotlenienia mózgu płodu. Dane dotyczące analizy
widm spektroskopowych mleczanu w zwojach podstawy mózgu, u płodów z rozpoznanym
wodogłowiem, przedstawił zespół z University Medical Center z Utrechtu . Spośród sześciu
badanych płodów, poddanych badaniu rezonansu magnetycznego z powodu stanu klinicznego, w
29-36 tygodniu ciąży, w dwóch przypadkach udało się zaobserwować widma mleczanu, w dwóch
przypadkach wynik był negatywny, w kolejnych dwóch wynik niemożliwy do interpretacji. Autorzy
podkreślają, iż potwierdzenie możliwości uwidocznienia widma spektroskopowego mleczanu in
vivo, którego obecność według autorów powiązana jest ze zmniejszeniem przepływu mózgowego
związanego z podniesionym ciśnieniem wewnątrzczaszkowym, chociaż wymaga dalszych badań,
może stać się użytecznym markerem stanu neurologicznego. Do podobnych wniosków dochodzą
autorzy opisu przypadku (case report), opublikowanego w styczniowym American Journal of
Obstetrics and Gynecology . Opisują przypadek 18 letniej pacjentki, ze zdiagnozowanym stanem
przedrzucawkowym, u której w 33 tygodniu ciąży wykonano badanie spektroskopii rezonansu
magnetycznego. Badanie MRS wykonano po uprzednim badaniu ultrasonograficznym, które
wykazało obniżenie krzywej wzrastania płodu z 21 na 4 percentyl oraz poszerzone pętle jelitowe
poza granicami ściany brzucha (stwierdzone uprzednio gastroschesis). W badaniu
spektrograficznym wykazano podwyższony poziom mleczanu, mierzony w obszarze zwojów
podstawy oraz w przylegającym obszarze kory. Autorzy podkreślają, iż bezpośrednią przyczynę
hipoksji w tym skomplikowanym przypadku ciężko jest określić w sposób bezsporny. Zwracają
© 2000-2017 Activeweb Medical Solutions. Wszelkie prawa zastrzeżone.
str. 2/3
radiolog.pl
jednak uwagę, iż pomiar spektrograficzny metabolitów mózgu płodu może stać się badaniem na
podstawie którego można będzie wnioskować o krótko i długotrwałych neurologicznych
konsekwencjach niedotlenienia wewnątrzmacicznego.
MRS w ocenie metabolizmu noworodka
Ciekawe doniesienia dotyczące wykorzystania techniki Spektroskopii Rezonansu Magnetycznego,
przedstawia także zespół z Tübingen University. W pracy opublikowanej w Magnetic Resonance
Materials in Physics, Biology and Medicine przedstawiono wyniki badania spektroskopowego
próbek moczu pobranych w pierwszych sześciu dniach życia od 52 noworodków, podzielonych na
trzy grupy: zdrowych urodzonych w terminie porodu, noworodków urodzonych w terminie z
niesprecyzowaną infekcją bakteryjną oraz urodzonych przedwcześnie, przed 30 tygodniem ciąży.
Założono, iż wykorzystując obraz widm spektroskopowych uda się określić profil charakterystyczny
dla noworodków zdrowych, jak również wyodrębnić potencjalne spektroskopowe markery procesów
patologicznych. Analizowano między innymi spektra N-metylonikotynoamidu, tauryny, kwasów
żołciowych i betainy. Stwierdzono, iż profil zmian zachodzących podczas pierwszych dni po
urodzeniu był podobny dla noworodków urodzonych o czasie, stwierdzono natomiast
podwyższenia wyników pomiaru N-metylonikotynoamidu oraz tauryny w przypadku noworodków
urodzonych przedwcześnie. W szczególności pomiar stężenia tauryny, uważanej za kluczowy
aminokwas potrzebny dla prawidłowego rozwoju tkanki nerwowej, dostarczanej do płodu z krążenia
matczynego, może stać się wartościowym parametrem odzwierciedlającym stan metaboliczny
noworodka. Chociaż doniesienie ma charakter wstępny, wyniki wydają się być zachęcające dla
prowadzenia dalszych badań.
© 2000-2017 Activeweb Medical Solutions. Wszelkie prawa zastrzeżone.
str. 3/3